PDF de programación - Programación de microbots moway para la realización de tareas cooperativas mediante comunicación por RF

UҭIVERSIDAD MIGUEL HERҭÁҭDEZ DE ELCHE

ESCUELA POLITÉCҭICA SUPERIOR DE ELCHE



IҭGEҭIERÍA IҭDUSTRIAL













“PROGRAMACIÓҭ DE MICROBOTS
MOWAY PARA LA REALIZACIÓҭ DE
TAREAS COOPERATIVAS MEDIAҭTE

COMUҭICACIÓҭ POR RF”






PROYECTO FIN DE CARRERA

Septiembre-2009







AUTORA: María del Carmen Vera Sánchez
Directora: María Asunción Vicente Ripoll








E s c u e l a P o l i t é c n i c a S u p e r i o r d e E l c h e

U n i v e r s i d a d M i g u e l H e r n á n d e z






VISTO BUENO Y CALIFICACIÓN DEL PROYECTO


Título proyecto:
PROGRAMACIÓN DE MICROBOTS MOWAY PARA LA REALIZACIÓN DE
TAREAS COOPERATIVAS MEDIANTE COMUNICACION POR RF


Proyectante: MARÍA DEL CARMEN VERA SÁNCHEZ

Director/es: MARÍA ASUNCIÓN VICENTE RIPOLL




VºBº director/es del proyecto:




Fdo.:







Fdo.:










Lugar y fecha:


CALIFICACIÓN NUMÉRICA

Méritos justificativos en el caso de conceder Matrícula de Honor:










MATRÍCULA DE HONOR

Conforme presidente:




Fdo.:

Conforme secretario:




Fdo.:

Conforme vocal:




Fdo.:

Lugar y fecha:






Campus de Elche. Avda. del Ferrocarril s/n – 03202 ELCHE



























INTRODUCCIÓN 

 

ÍNDICE

CAPÍTULO 1. DESCRIPCIÓN DEL ROBOT MOWAY 







































 



1.1.- DESCRIPCION FÍSICA DEL MICROBOT MOWAY 





1.1.1.- Introducción 

1.1.2.- Componentes del microbot Moway 

1.2.- SOFTWARE DE GRABACIÓN. MOWAY CENTER 















1.2.1.- Base Moway o programador 

1.2.2.- Descripción de Moway Center 





1.2.2.1.- Principal 

1.2.2.2.- Radio Frecuencia  

1.2.3.- Grabación de un programa mediante Moway Center 

1.2.4.- Creación de un proyecto con CCS PIC C Compiler 

1.2.5.- Creación de un proyecto con MPLAB 

1.3.- ALGUNOS EJEMPLOS DE PROGRAMAS 















1.3.1.- Sensores y motores 







1.3.1.1.- Proyectos que prueban los sensores 

1.3.1.2.- Proyectos que prueban los motores 

1.3.1.3.- Proyectos que prueban sensores y motores 

1.3.2.- Prácticas propuestas en la página web de Moway 





1.3.2.1.- El encierro 

1.3.2.2.- Rastreador 

V

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ÍNDICE







 









1.3.2.3.- Faro 

1.3.2.4.- Defender 

CAPÍTULO 2. COMUNICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA


EN EL ROBOT MOWAY 
















2.1.- TARJETA DE COMUNICACIONES BZI-RF2GH4 

2.2.- LIBRERÍA PARA COMUNICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA 

2.3.- COMUNICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA MEDIANTE EL


SOFTWARE MOWAY CENTER 



 

CAPÍTULO 3. PRIMEROS PROGRAMAS 


 




















3.1.- PROYECTOS QUE COMPRUEBAN EL FUNCIONAMIENTO DEL   
 

MÓDULO DE RADIOFRECUENCIA 







3.1.1.- Módulo RF 

3.1.2.- Carrera de relevos 

3.1.3.- Teleoperación de Moway por RF con Moway_RC_Center_v1.0.0 

3.2.- DESARROLLOS PROPIOS DE COMUNICACIÓN POR RF 

3.3.- MODIFICACIONES EN LAS LIBRERÍAS ORIGINALES DE MOWAY 





3.3.1.- Librería de motores 

3.3.2.- Librería de radiofrecuencia 

3.4.- PROGRAMAS PARA COMPROBAR EL RANGO DE VALORES


DE LOS SENSORES 





 

CAPÍTULO 4. TAREAS COOPERATIVAS CON MOWAY 

4.1.- COMPARTICIÓN DE INFORMACIÓN PARA LA REPETICIÓN DE UN  
 

TRAYECTO 

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ÍNDICE





4.1.1.- Compartición de información sensorial 

4.1.2.- Compartición del movimiento ejecutado 

4.2.- COOPERACIÓN PARA DESPLAZAR UNA CARGA PESADA O  
 

VOLUMINOSA 

4.3.- COOPERACIÓN PARA LA LIMPIEZA DE UN ÁREA


DETERMINADA 



 



4.3.1.- Los microbots limpian un área delimitada por una línea 
4.3.2.- Los microbots limpian una zona mayor con zonas interior y exterior  
 



 
4.4.- COOPERACIÓN PARA GUIADO DE OBJETOS POR UN CAMINO  

diferenciadas 

 








 






 


 




CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS 

 

ANEXO I. VALORES DEL SENSOR DE LÍNEA 

 

BIBLIOGRAFÍA 



   



VII






 



VIII



INTRODUCCIÓN




Este proyecto está centrado en el desarrollo de aplicaciones de robótica
móvil haciendo uso de la comunicación por radiofrecuencia en el robot
Moway.



Moway es un pequeño robot diseñado principalmente para realizar
aplicaciones prácticas de microbótica. Es una herramienta práctica dentro
del mundo de la enseñanza y el aprendizaje, ideal para todos aquellos
interesados en el mundo de la robótica y que desean introducirse en él de
forma económica. Moway es un robot programable y autónomo de apenas
100 gramos de peso, creado para comunicarse inalámbricamente con los de
su especie o con un ordenador, interactuando con su entorno.



Básicamente, los objetivos que se persiguen en este trabajo son los

siguientes:


 Estudio y análisis del nivel físico del microbot, especialmente su

módulo de comunicación por radiofrecuencia.

 Análisis de los programas ejemplo de RF que se distribuyen junto

 Diseño de tareas de robótica cooperativa.
 Programación de algoritmos para resolver las tareas cooperativas

con el microbot.

propuestas.


En este documento se detallan las características físicas generales del
microbot en el capítulo 1 (Descripción del robot Moway). Posteriormente,
en el capítulo 2 (Comunicación por radiofrecuencia en el robot Moway) se
incide en los aspectos más relevantes del módulo de comunicación por
radiofrecuencia que se distribuye junto con el Moway. En el capítulo 3
(Primeros programas) se presenta una recopilación de los primeros
programas desarrollados para el Moway que hacen uso de su módulo de
comunicación por radiofrecuencia. Y por último, en el capítulo 4 (Tareas
cooperativas con Moway) se presentan las tareas de robótica móvil
cooperativa diseñadas para los Moways, además de la explicación de los
algoritmos empleados para resolverlas. Las tareas cooperativas diseñadas
se pueden clasificar en cuatro tipos:


 



9

INTRODUCCIÓN

 Compartición de información para la repetición de un trayecto.
 Cooperación para desplazar una carga pesada o voluminosa.
 Cooperación para la limpieza de un área determinada.
 Cooperación para el guiado de objetos por un camino.



Todo el material generado durante la realización de este proyecto fin de

carrera se adjunta en un CD al final de este documento.

En este CD se encuentran todos los códigos fuente de los programas
descritos en los capítulos 3 y 4, así como las librerías empleadas para la
comunicación por RF y el control del sistema motriz y de los sensores.
Además hemos realizado una serie de videos que muestran las tareas
propuestas. Y de forma complementaria, se adjuntan todos los manuales
relacionados con el Moway junto con su software de grabación y control.








   







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CAPÍTULO 1




DESCRIPCIÓN DEL
ROBOT MOWAY












11



 


























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CAPÍTULO 1. DESCRIPCIÓN DEL ROBOT MOWAY

1.1.- DESCRIPCION FÍSICA DEL MICROBOT MOWAY

1.1.1.- Introducción

Moway es un pequeño robot diseñado esencialmente para desarrollar aplicaciones
prácticas de microbótica. Fue diseñado para emplearse como herramienta práctica
dentro del ámbito de la enseñanza y el aprendizaje, es idóneo para todos los interesados
en la robótica y que quieran introducirse en este mundo de forma económica.

Debido a su reducido tamaño (similar al de un ratón de ordenador), se le conoce
como robot de bolsillo. A pesar de sus pequeñas dimensiones y su peso de apenas 100
gramos, Moway es programable, autónomo y posee la capacidad de comunicarse
inalámbricamente con los de su especie o con un ordenador, interactuando con su
entorno.

Figura 1: 2 Moways con sus tarjetas de radiofrecuencia y su base



Su diseño compacto le permite moverse con agilidad y elegancia, es capaz de
desarrollar acciones como la detección de obstáculos, reclusión en recintos cerrados,
seguimiento de línea y reconocimiento de focos luminosos.

A continuación se citan algunas de las habilidades más destacadas de Moway:

 Programable en diferentes lenguajes: Moway puede ser programado en
lenguaje ensamblador, en C o a través de un compilador gráfico diseñado
específicamente para él, apto para elaborar desde simples aplicaciones hasta
complicadas tareas.

 Dotado de múltiples sensores que le permite interactuar y desenvolverse en un

entorno real.

 Permite la comunicación con otros microbots, para aplicaciones en las que

interactúan varios Moways.

desarrollo de tareas.

 Posee la facultad de comunicarse con un ordenador para su programación y

 Dispone, adicionalmente, de módulos de radiofrecuencia: mediante 2 módulos
RF (uno para el PC y otro para el robot), podemos ponernos en contacto con el
robot desde nuestro PC sin usar cables, o conectar varios robots por RF.

 Batería que le proporciona una autonomía de 2 horas.

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CAPÍTULO 1. DESCRIPCIÓN DEL ROBOT MOWAY



 Preparado para robótica colaborativa.

1.1.2.- Componentes del microbot Moway



Se pueden observar todos los componentes de Moway en la figura 2:

Figura 2: Vista explotada de Moway



En el interior de un Moway se encuentran los elementos que se especifican a


continuación:

 Procesador
 Sistema motriz
 Grupo de sensores e indicadores
 Conector de expansión

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CAPÍTULO 1. DESCRIPCIÓN DEL ROBOT MOWAY



 Pad libre
 Sistema de alimentación

Procesador o microcontrolador principal


El microbot Moway está gobernado